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五月 24, 2022

能源與動力 – 有什麼區別?

區分功率和能量的有用指南
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箭
博客 - 電力與能源

如果你對太陽能做過一些研究,你可能已經看到過“功率”和“能量”這樣的術語。你可能會問自己,「這兩者之間有什麼區別?它們是一回事嗎?如果是這樣,您並不孤單。

許多人混淆了“功率”和“能量”之間的定義。本文將説明您瞭解兩者之間的區別以及這些術語與太陽能的關係。

什麼是能源?

能量是對某物做功能力的測量,它可以以多種形式存儲和測量。在電力方面,能量以瓦特小時(Wh),千瓦時(kWh),兆瓦時(MWh)等為單位進行測量。例如,在家庭中,電力和能源消耗的常見形式是照明。如果您使用60W燈5小時,則為60W x 5小時= 保持打開所需的300Wh能量。

什麼是權力?

功率是能量傳輸的速率,通常以瓦特(W),千瓦(kW),兆瓦(MW)等為單位。使用上面的燈光示例,60W額定值是燈泡的額定功率。這是能量隨著時間的推移轉移的速率,在這種情況下,從電到光。如果我們反過來思考,那麼功率=能量/時間。

能源和電力的類比

讓我們看一些類比,以幫助鞏固你對這兩個術語的理解。

在駕駛汽車的情況下,功率是您駕駛的速率(以英里/小時或公里/小時為單位),能量是您駕駛的總距離(以英里或公里為單位)。

在自來水進入水桶的軟管的情況下,功率是水的流速(升/秒或加侖/秒),能量是水最終進入桶中的水量(升或加侖)。

太無聊了?一位物理學教授玩得很開心,(有重要的假設) 估計 光劍需要28kW的功率才能運行。所以,如果盧克在15分鐘的戰鬥中需要它,那就是28kW x(15分鐘/每小時60分鐘)= 7kWh的能量。如果盧克戰鬥 3 小時,他的光劍將消耗 28kW x 3 小時 = 84kWh 的能量。

太陽能中的能源和電力

現在,讓我們將我們的知識應用於太陽能。 功率(kW)是太陽能光伏(PV)系統發電的速率,能量(kWh)是隨時間推移產生的電力的總和。

讓我們使用 來自 Tigo EI 監控門戶的可視化示例。此圖表顯示 y 軸上的功率 (kW) 和 x 軸上的時間。你可以看到,太陽能安裝發電量在下午2點左右達到了略高於3.0kW的峰值。然後它迅速從雲層中脫落,並且在當天剩下的時間里是可變的。

曲線下的面積是給定時間段內產生的總能量。此圖表顯示一天中每小時產生的能量,其中能量 (kWh) = 平均功率 (kW) x 1 小時。1點鐘顯示總共略高於3千瓦時。在五月的這一天,這個太陽系總共產生了21千瓦時的能量。

能量生產也可以顯示一整天,如下例所示。計算節省量的一種簡單方法是將每天產生的能量(千瓦時)乘以公用事業費率($/kWh)以獲得節省。例如,如果系統在一天內生產了 20 千瓦時,並且使用率為 0.18 美元 / 千瓦時,則該天的節省將為 3.60 美元。

我們可以以許多不同的時間格式查看能源生產;例如,下面我們可以看到2021年每個月產生了多少能量。

電池

電池數據表通常會說明能量和額定功率。例如, Tigo EI電池 的能量容量額定值為10kWh,連續功率為5kW。算一算,我們可以很快看到,它可以向一個家庭提供5kW的最大連續輸出2小時(10kWh / 5kW = 2h)。這通常稱為 2 小時電池。

電池尺寸是另一個討論的長話題,但這兩個數位在以下方面至關重要:

  • 電池功率(kW)決定了電池可以服務的最大負載。想想燈+電器+空調+等等。有了更多的電池電量,就可以提供更多的負載。
  • 電池能量(kWh)是隨著時間的推移為這些負載提供服務的能力。當壓縮機打開時,典型的冰箱需要大約300W才能運行。平均而言,大多數冰箱壓縮機每天運行約6至8小時,這意味著它每天將消耗約2千瓦時的電池容量。

總結

總而言之,能量是產生或產生的總量,而功率是能量隨時間推移而傳輸的速率或數量。

通過瞭解能源和電力的概念,您可以計算您的節省並確定為房屋供電所需的能源需求。

如果您對該主題有任何疑問,請隨時 在此處給我們留言。

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